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Die Rolle nachhaltiger Prozesstechnologien bei der Entwicklung fortschrittlicher Magnesium-Werkstoffe

Abstract

Das Gießwalzverfahren stellt eine wirtschaftliche Methode zur Herstellung von korngefeinten Dünnbändern für den nachfolgenden Walzprozess dar. Daher findet dieses Verfahren zur Zeit besondere Beachtung in Forschungs- und Entwicklungsprojekten zur Magnesiumblechherstellung als zukünftige Leichtbaulösungen. Dieser Produktionsprozess für Dünnbänder kombiniert Erstarrung und Walzen in einem Prozessschritt. Daher wird im Vergleich zum konventionellen Walzprozess eine große Anzahl von Walzstichen und Wärmebehandlungsschritten eingespart. Beim Gießwalzen wird das flüssige Metall vom Reinigungsofen über ein Rohr in einen Tiegel gepumpt. Von dort fließt das flüssige Metall mittels Schwerkraft durch eine Gießdüse in den Walzspalt der Gießwalze. Das aus der Gießdüse austretende Metall erstarrt an den Walzen zu einem Band und erhält einen Walzstich. Wichtige Bandeigenschaften wie Mikrostruktur und Textur werden von der Lage der Erstarrungsfront beeinflusst. Die Lage der Erstarrungsfront wird maßgeblich durch die Schmelzetemperatur und die Bandgeschwindigkeit bestimmt. Die Lage der Erstarrungsfront hat Einfluss auf den Verformungsgrad des Dünnbands. Wenn die Erstarrungsfront mehr am Ausgang der Gießdüse liegt, nimmt der Verformungsgrad im Dünnband zu, weil die Erstarrung im Band abgeschlossen ist bevor der Walzstich erfolgt. Wenn die Erstarrungsfront sich in Richtung des Kissing Point der Walze bewegt, erstarrt das Band vor der Walze nicht komplett und der Verformungsgrad nimmt ab. Dieser Artikel stellt die Ergebnisse von Gießwalzversuchen mit der Magnesiumlegierung AZ31 dar. Es wird der Einfluss der Prozessparameter auf die entstehende Mikrostruktur des Dünnbands gezeigt und im Hinblick auf die sich einstellenden Materialeigenschaften diskutiert. In Zukunft bietet die Optimierung der Prozessparameter beim Gießwalzen und beim sich anschließenden Walzen die Möglichkeit, Magnesiumbleche mit sehr hoher Qualität herzustellen.
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